[发明专利]一种船舶电气设备故障探测方法及系统

说明书

本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种船舶电气设备故障探测方法及系统。该方法采集每个电气设备的设备特征参数，并根据设备特征参数获得质量评分。根据工作情况之间的第一相似性将电气设备分为多个工况组。通过分析工况组内的无功功率和电磁辐射的相似性获得每个工况组的样本权重。根据样本权重和工况组内的数据对时间卷积网络进行训练。通过将目标设备的目标设备特征参数输入时间卷积网络中，输出目标质量评分和预测设备特征参数。本发明通过电气设备产生的电数字数据之间的关联性控制网络的训练，输出当前时刻的质量评分和预测的设备特征参数，实现了对电气设备故障的有效探测。

技术领域

本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种船舶电气设备故障探测方法及系统。

背景技术

船舶上的电力系统工作条件比较复杂，因为海上随时会出现恶劣环境，且船舶体积有限，使得电气设备之间距离很短，容易出现安全隐患。并且因为船舶电站容量有限的电气设备运行时相互的影响较大，如果出现电器故障需要及时且快速的制定维护方案。

对于常规的故障分析方法，仅考虑的当前时刻的电气设备数据特征，当故障来临时无法做到预留足够的时间的对故障进行针对性维护。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种船舶电气设备故障探测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

本发明提出了一种船舶电气设备故障探测方法，所述方法包括：

根据预设采样时间采集每个电气设备的设备特征参数；所述设备特征参数包括工作情况序列、无功功率序列和电磁辐射序列；根据每个电气设备的耗电参数和负荷参数获得工作情况序列；获得每个所述电气设备的无功功率序列；获得每个所述电气设备位置处的电磁辐射序列；根据所述设备特征参数获得每个所述电气设备的质量评分；

获取每个所述电气设备和其他电气设备间的所述工作情况序列的第一相似性；将每个所述电气设备对应的所有所述第一相似性累加，获得每个所述电气设备对于电网的整体使用强度；根据所述整体使用强度对所述电气设备进行分类，获得多个工况组；

获得每个所述工况组内每个所述电气设备的所述无功功率序列的第二相似性；获得每个所述工况组内每个所述电气设备的所述电磁辐射序列的第三相似性；

根据每个工况组内的所述第二相似性和所述第三相似性获得每个所述工况组的样本权重；以所述工况组作为训练数据，结合所述样本权重训练时间卷积网络；

获得目标设备的目标设备特征参数；将所述目标设备特征参数输入所述时间卷积网络中，输出目标质量评分和预测设备特征参数；根据所述目标质量评分和所述预测设备特征参数进行故障评估和预警。

进一步地，所述根据所述设备特征参数获得每个所述电气设备的质量评分包括：

获得所述无功功率序列和预设标准无功功率序列的第一差异；获得所述电磁辐射序列和预设标准电磁辐射序列的第二差异；根据所述第一差异和第二差异获得所述质量评分；所述质量评分与所述第一差异和所述第二差异呈反比。

进一步地，所述获取每个所述电气设备和其他电气设备间的所述工作情况的第一相似性包括：

根据第一相似性公式获得所述第一相似性；所述第一相似性公式包括：

其中，为电气设备和电气设备之间的所述第一相似性，为电气设备的所述工作情况序列，为电气设备的所述工作情况序列，为余弦相似度函数，为绝对值函数。

进一步地，所述根据所述整体使用强度对所述电气设备进行分类，获得多个工况组包括：

利用密度聚类算法根据所述整体使用强度进行聚类，获得多个聚类簇，每个所述聚类簇为所述工况组。